晶圆切边装置及方法与流程

    专利查询2026-07-15  19


    本技术涉及晶圆加工的,尤其是涉及晶圆切边装置及方法。


    背景技术:

    1、圆形的晶圆100的外周的一部分通常会设置有直的定向边110,如图1所示,来指示晶圆100的位置及方向。而晶圆100的定向边110通常是通过切割的方式加工而成。晶圆100未切边之前,整体呈圆形,且圆弧边上设有一个定位缺口120。

    2、目前,晶圆100切割是通过切刀等工具对晶圆进行切边加工,而刀具在旋转切割时与晶圆触碰容易造成晶圆100抖动,特别是刀具切割面不光滑有毛刺时,切割所带来的振动更大,而晶圆100产生抖动时容易使自身位置偏斜,从而影响定向边110的切割精度。


    技术实现思路

    1、为了提高切割精度,本技术提供晶圆切边装置及方法。

    2、本技术的其一目的是提供的晶圆切边装置,采用如下的技术方案:

    3、晶圆切边装置,包括

    4、基座,所述基座包括至少一条平边,所述基座上表面开设有用于容纳晶圆的定位槽,所述定位槽与平边相连,所述定位槽包括圆弧边和直边;

    5、按压块,用于压在晶圆上方;

    6、划刀,用于在晶圆上划出定向边的加工线;

    7、裂片夹具,包括夹块,所述夹块上开设有用于卡嵌晶圆边缘的裂片槽。

    8、通过采用上述技术方案,操作人员将晶圆至于基座的定位槽内,晶圆的边缘部分自然从直边的边缘伸出基座。操作人员通过划刀沿直边对晶圆进行划线,划出需要裂开的加工线,操作人员将裂片夹具对准晶圆的边缘部位,并将晶圆的边缘部位插入裂片槽内,倾斜裂片夹具,裂片夹具对晶圆的边缘部位施加作用力将其掰断,从而实现裂片切片的目的。在裂片过程中,裂片夹具施加一次作用力将晶圆进行切边裂片,两者之间产生的振动力较小,从而提高晶圆的切割精度,晶圆露出夹具的部分是沿着晶圆的晶向的,容易进行裂片,并实现晶向定位。

    9、作为优选,所述圆弧边上设有向内凸起与定位缺口相配合的定位块。

    10、通过采用上述技术方案,晶圆放置于定位槽内时,定位块嵌于定位缺口内,从而对晶圆进行定位和限定,直接定位到晶圆的自然晶向,进一步提高晶圆在裂片过程中的稳定性。

    11、作为优选,所述基座上表面靠近直边处开设有与按压块相配合的按压槽,所述按压槽靠近直边的一侧设有限位台阶,所述按压块至少一侧为与直边相平行的平面,所述划刀包括刀体和刀头,所述刀体包括与直边相平行的直面,所述刀头与直面之间的距离和限位台阶的宽度相等。

    12、通过采用上述技术方案,按压块嵌于按压槽内,平面朝向直边,按压槽对按压块的位置进行限定,提高晶圆在裂片过程中的稳定性。划线时,刀体的直面与按压块的平面贴合,刀头对准晶圆,刀体沿按压块的平面滑动,进行划线,稳定性较高,且划的加工线精度较高。

    13、作为优选,所述定位槽底部均匀开设有若干相互连通的吸附槽,所述定位槽底部中心开设有与吸附槽相连通的吸附孔,所述基座上开设有与吸附孔相连通的负压通道。

    14、通过采用上述技术方案,晶圆置于定位槽内,负压通道与外部负压机相连,对负压通道进行抽风,从而使得负压通道和吸附孔以及吸附槽内产生负压吸力,对晶圆进行吸附,进一步提高晶圆的稳定性。

    15、作为优选,所述夹块包括与直边相平行的连接边,所述裂片槽的开口位于连接边处,所述裂片槽内可拆卸连接有用于卡嵌晶圆边缘的内衬。

    16、通过采用上述技术方案,内衬对晶圆进行防护,防止晶圆被划伤。

    17、作为优选,所述内衬包括两片正对的衬片,两片衬片之间形成用于卡嵌晶圆边缘的夹紧间隙,所述衬片由软质弹性材料制成,所述衬片处于自然状态时,夹紧间隙的厚度小于晶圆的厚度。

    18、通过采用上述技术方案,弹性的衬片保证对晶圆的防护效果,而且通过自身的形变对晶圆边缘部位进行夹持,提高对晶圆边缘部位夹持的稳定性。

    19、作为优选,所述衬片内开设有与晶圆方向相平行的形变槽,所述形变槽背离连接边的一侧为开口与外部连通,所述夹块内滑动连接有穿设于形变槽内的加强片,所述加强片和夹块之间设有复位拉簧,所述复位拉簧处于自然状态时,所述加强片靠近连接边的端部与形变槽的槽底之间留有间隙,且该间隙的长度不小于晶圆位于夹紧间隙内部位的长度;

    20、所述夹块上开设有与裂片槽垂直且连通的裂片孔,所述裂片孔内滑动连接有裂片柱,所述裂片柱上设有两个延长片,所述延长片位于加强片背离连接边的一端,两个延长片分别与两个加强片相配合且每个延长片均位于对应加强片的上方,所述加强片朝向延长片的一面包括基面和接触面,所述接触面位于基面靠近延长片的一侧,所述加强片位于接触面处的厚度小于加强片位于基面的厚度,所述基面和接触面之间通过倾斜的延长面相连。

    21、通过采用上述技术方案,内衬未夹持晶圆时,加强片的端部与形变槽靠近连接边的端部之间有一定距离,从而保证加强片靠近连接片的端部具备较好的形变能力。当晶圆插入裂片间隙内,连接边与平边抵触,形变槽受压变形,衬片对晶圆进行夹持。此时,操作人员按压裂片柱,裂片柱受压向下移动并带动两个延长片同步向下运动。延长片与加强片上的延长面接触并继续向下移动时,加强片在延长面的作用下受到延长片的推力向连接边方向运动,直至端部插入形变槽的底部,形变槽内充满加强片,从而大大弱化了衬片的形变能力。并且此时,延长片与接触面抵触。当加强片延长片在裂片柱的带动下继续向下移动,由于衬片的形变能力受到加强片的影响大大削弱,衬片远离连接边的端部又受到延长片向下的作用力,衬片逐渐倾斜并对晶圆插入裂片间隙内的部位施加作用力,直至将该部分掰断。操作人员手持裂片夹具将晶圆插入裂片槽后,由于连接边和基座的平边抵触,夹块和基座之间几乎没有转动空间,操作人员难以通过转动夹块对晶圆进行掰断,此时只需要按压裂片柱即可在夹块内部对晶圆进行裂片掰断,使用方便。

    22、作为优选,所述裂片柱的底部与裂片槽的底部之间设有复位弹簧。

    23、通过采用上述技术方案,对晶圆裂片划线后,裂片柱在复位弹簧的作用下复位,准备进行下次裂片工作。

    24、作为优选,所述裂片柱上设有两段旋向相反的螺纹槽,两个延长片分别与两个螺纹槽螺纹相连,所述裂片槽内固定有与裂片柱相平行的限位柱,所述限位柱贯穿两个延长片且与两个延长片滑动相连,所述衬片包括位于形变槽两侧的高形变层和低形变层,所述低形变层位于靠近夹紧间隙的一侧。

    25、通过采用上述技术方案,裂片完成后,操作人员在保持按压裂片柱的同时,旋转裂片柱,两个延长片在两个螺纹槽的作用下相向运动,此时两个加强片远离连接边的端部受力相互靠近,而加强片另一端受力较小,使得加强片逐渐倾斜。即,两个加强片远离晶圆的一端相互靠近,而靠近晶圆的一端相互远离,加强片对高形变层进行挤压,从而逐渐形成张开的开口,从而便于将晶圆被掰开的部位从夹紧间隙内取出。

    26、本技术的另一目的是提供的晶圆切边方法,采用如下的技术方案:

    27、晶圆切边方法,使用上述的晶圆切边装置,包括以下步骤:

    28、s1、将晶圆放置于基座的定位槽内,且定位块和定位缺口正对,定位块嵌于定位缺口内,晶圆的边缘从直边伸出基座;

    29、s2、将按压块压在晶圆上表面;

    30、s3、通过划刀在晶圆表面沿直边划出加工线;

    31、s4、将裂片夹具对准晶圆伸出基座的边缘部位,晶圆边缘部位嵌于裂片槽内,通过裂片夹具将晶圆边缘部位掰断进行裂片

    32、综上所述,本技术包括以下有益技术效果:

    33、裂片过程中,裂片夹具施加一次作用力将晶圆进行切边裂片,两者之间产生的振动力较小,从而提高晶圆的切割精度;

    34、晶圆切出的切边平整无毛刺。


    技术特征:

    1.晶圆切边装置,其特征在于:包括

    2.根据权利要求1所述的晶圆切边装置,其特征在于:所述圆弧边(121)上设有向内凸起与定位缺口(120)相配合的定位块(13)。

    3.根据权利要求1所述的晶圆切边装置,其特征在于:所述基座(1)上表面靠近直边(122)处开设有与按压块(2)相配合的按压槽(14),所述按压槽(14)靠近直边(122)的一侧设有限位台阶(141),所述按压块(2)至少一侧为与直边(122)相平行的平面(21),所述划刀(3)包括刀体(31)和刀头(32),所述刀体(31)包括与直边(122)相平行的直面(311),所述刀头(32)与直面(311)之间的距离和限位台阶(141)的宽度相等。

    4.根据权利要求1所述的晶圆切边装置,其特征在于:所述定位槽(12)底部均匀开设有若干相互连通的吸附槽(15),所述定位槽(12)底部中心开设有与吸附槽(15)相连通的吸附孔(16),所述基座(1)上开设有与吸附孔(16)相连通的负压通道(17)。

    5.根据权利要求1所述的晶圆切边装置,其特征在于:所述裂片柱(47)的底部与裂片槽(411)的底部之间设有复位弹簧(48)。

    6.根据权利要求1所述的晶圆切边装置,其特征在于:所述裂片柱(47)上设有两段旋向相反的螺纹槽,两个延长片(471)分别与两个螺纹槽螺纹相连,所述裂片槽(411)内固定有与裂片柱(47)相平行的限位柱(49),所述限位柱(49)贯穿两个延长片(471)且与两个延长片(471)滑动相连,所述衬片(43)包括位于形变槽(431)两侧的高形变层(432)和低形变层(433),所述低形变层(433)位于靠近夹紧间隙(44)的一侧。

    7.晶圆切边方法,其特征在于:使用如权利要求1-6任一项所述的晶圆切边装置,包括以下步骤:


    技术总结
    本申请涉及晶圆加工的技术领域,尤其是涉及晶圆切边装置及方法包括基座,基座包括平边,基座上表面开设有定位槽,定位槽包括圆弧边和直边;按压块;划刀;裂片夹具,包括夹块,夹块上开始裂片槽。操作人员将晶圆至于基座的定位槽内,晶圆的边缘部分自然从直边的边缘伸出基座。操作人员通过划刀沿直边对晶圆进行划线,划出需要裂开的加工线,操作人员将裂片夹具对准晶圆的边缘部位,并将晶圆的边缘部位插入裂片槽内,倾斜裂片夹具,裂片夹具对晶圆的边缘部位施加作用力将其掰断,从而实现裂片切片的目的。在裂片过程中,裂片夹具施加一次作用力将晶圆进行切边裂片,两者之间产生的振动力较小,从而提高晶圆的切割精度。

    技术研发人员:李宁,余小明,魏明,冷祥
    受保护的技术使用者:无锡市华辰芯光半导体科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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